單元質(zhì)量評估(十)

單元質(zhì)量評估(十)電磁感應一、選擇題(1～5題為單項選擇題，6～8題為多項選擇題)1．如圖所示實驗裝置中用于研究電磁感應現(xiàn)象的是()2．[2022·新鄉(xiāng)一模]如圖所示，在范圍足夠大的空間存在一個磁場，磁感線呈輻射狀分布，其中磁感線O豎直向上，磁場中豎直固定一個輕質(zhì)彈簧．在距離彈簧某一高度處，將一個金屬圓盤由靜止釋放，圓盤下落的過程中盤面始終保持水平，且圓盤的中軸線始終與彈簧的軸線、磁感線O重合．從圓盤開始下落，到彈簧被壓縮至最短的過程中，下列說法正確的是()A．在圓盤內(nèi)磁通量不變B．從上往下看，在圓盤內(nèi)會產(chǎn)生順時針方向的渦流C．在接觸彈簧之前，圓盤做自由落體運動D．圓盤的重力勢能減少量等于彈簧彈性勢能的增加量3．某同學利用實驗室的器材組裝了如圖甲、乙所示的兩電路，電刷接觸良好且電阻均忽略不計．圖甲電路使用互感變壓器，原副線圈匝數(shù)比為1∶2，乙電路使用自耦變壓器，兩變壓器均看成理想變壓器．圖甲、乙電路的線框處磁感應強度大小、線框、二極管、燈泡均相同．兩線框以相同角速度勻速轉(zhuǎn)動，下列說法正確的是()A．僅閉合K1、K4，甲、乙兩電路均能實現(xiàn)二極管交替閃爍B．僅閉合K2、K5，L1和L4兩燈泡亮度相同C．僅閉合K3，由于變壓器匝數(shù)比為1∶2，所以甲電路中三個燈泡亮度相同D．僅閉合K6，將原線圈滑片向上移動，燈泡L4變亮4．[2022·河北衡水聯(lián)考]如圖甲所示，絕緣水平桌面上水平放置著一單匝硬質(zhì)金屬線框，空間存在垂直于桌面、大小按圖乙所示規(guī)律變化的勻強磁場，t＝0時刻磁場方向垂直于桌面向下，虛線MN為磁場邊界．在0～t2時間內(nèi)金屬線框始終靜止，則線框所受的摩擦力(以向右為正方向)隨時間變化的圖象正確的是()5．[2021·北京模擬]如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中，水平U型導體框左端連接一阻值為R的電阻，質(zhì)量為m、電阻為r的導體棒ab置于導體框上．不計導體框的電阻、導體棒與框間的摩擦．a(chǎn)b以水平向右的初速度v0開始運動，最終停在導體框上．在此過程中()A.導體棒做勻減速直線運動B．導體棒中感應電流的方向為a→bC．電阻R消耗的總電能為eq\f(mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))R,2（R＋r）)D．導體棒克服安培力做的總功小于eq\f(1,2)mveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(0))6．從電子槍打出的電子流并不完全沿直線運動，而是有微小角度的散射，為了使顯示器圖象清晰，需要通過電子透鏡對電子流進行聚焦處理，正好在屏幕上匯聚形成一個亮點．如圖甲所示，密繞線圈的玻璃管是一種利用磁場進行匯聚的電子透鏡，又稱為磁場透鏡．如圖乙所示為其內(nèi)部原理圖，玻璃管的管長為L，管內(nèi)直徑為D，管內(nèi)存在沿軸線方向向右的勻強磁場．電子流中的電子在與軸線成微小角度θ的頂角范圍內(nèi)從軸線左端的O點射入磁場，電子速率均為v0，調(diào)節(jié)磁感應強度B的大小，可以使電子重新匯聚到軸線右端與熒光屏的交點P.已知電子的電荷量大小為e，質(zhì)量為m，當角度θ非常小時滿足cosθ＝1，sinθ＝θ，若要使電子流中的電子均能匯聚到P點，下列說法正確的是()A．磁感應強度應滿足B＝eq\f(2nπmv0,eL)(n為合適的整數(shù))B．磁感應強度應滿足B＝eq\f(nπmv0,eL)(n為合適的整數(shù))C．管內(nèi)直徑應滿足D≥eq\f(2θL,π)D．管內(nèi)直徑應滿足D≥eq\f(θL,π)7．如圖所示，光滑水平面上存在有界勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向垂直紙面向里．質(zhì)量為m、邊長為a的正方形線框ABCD斜向穿進磁場，當AC剛進入磁場時線框的速度大小為v，方向與磁場邊界所成夾角為45°.若線框的總電阻為R，則()A．線框穿進磁場過程中，框中電流的方向為ABCDB．AC剛進入磁場時線框中感應電流為eq\f(\r(2)Bav,R)C．AC剛進入磁場時線框所受安培力大小為eq\f(\r(2)B2a2v,R)D．此時CD兩端電壓為eq\f(1,2)Bav8．如圖所示，兩光滑圓形導軌固定在水平面內(nèi)，圓心均為O點，半徑分別為r1＝m，r2＝m，兩導軌通過導線與阻值R＝2Ω的電阻相連，一長為r1的導體棒與兩圓形導軌接觸良好，導體棒一端固定在O點且以角速度ω＝100rad/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，兩圓形導軌所在區(qū)域存在方向豎直向下、磁感應強度大小B＝2T的勻強磁場，不計導軌及導體棒的電阻，下列說法正確的是()A．通過電阻的電流方向為b到aB．一個周期內(nèi)通過電阻的電荷量為CC．導體棒轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的感應電動勢為4VD．當r2減小而其他條件不變時，電阻中產(chǎn)生的焦耳熱減小二、非選擇題9．[2021·湖北卷模擬]如圖(a)所示，兩根不計電阻、間距為L的足夠長平行光滑金屬導軌，豎直固定在勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向里，磁感應強度大小為B.導軌上端串聯(lián)非線性電子元件Z和阻值為R的電阻．元件Z的U-I圖象如圖(b)所示，當流過元件Z的電流大于或等于I0時，電壓穩(wěn)定為Um.質(zhì)量為m、不計電阻的金屬棒可沿導軌運動，運動中金屬棒始終水平且與導軌保持良好接觸．忽略空氣阻力及回路中的電流對原磁場的影響，重力加速度大小為g.為了方便計算，取I0＝eq\f(mg,4BL)，Um＝eq\f(mgR,2BL).以下計算結(jié)果只能選用m、g、B、L、R表示．(1)閉合開關S，由靜止釋放金屬棒，求金屬棒下落的最大速度v1；(2)斷開開關S，由靜止釋放金屬棒，求金屬棒下落的最大速度v2；(3)先閉合開關S，由靜止釋放金屬棒，金屬棒達到最大速度后，再斷開開關S.忽略回路中電流突變的時間，求S斷開瞬間金屬棒的加速度大小a.10．[2022·四川成都市質(zhì)檢]間距為l的兩平行金屬導軌由水平部分和傾斜部分平滑連接而成，如圖所示．傾角為θ的導軌處于大小為B1、方向垂直導軌平面向上的勻強磁場區(qū)間Ⅰ中，水平導軌上的無磁場區(qū)間靜止放置一質(zhì)量為3m的“聯(lián)動雙桿”(金屬桿cd和ef用長度為L的剛性絕緣桿連接而成)，在“聯(lián)動雙桿”右側(cè)存在大小為B2，方向垂直導軌平面向上的勻強磁場區(qū)間Ⅱ，其長度大于L.質(zhì)量為m，長為l的金屬桿ab，從傾斜軌道上端由靜止釋放，達到勻速后進入水平導軌(無能量損失)，桿ab與“聯(lián)動雙桿”發(fā)生碰撞后桿ab和cd合在一起形成“聯(lián)動三桿”，之后“聯(lián)動三桿”繼續(xù)沿水平導軌進入磁場區(qū)間Ⅱ并從中滑出．運動過程中，桿ab、cd和ef均與導軌接觸良好，且保持與導軌垂直．已知桿ab、cd和ef的電阻均為R＝Ω，m＝kg，l＝m，L